2023私人電動(dòng)乘用車規(guī)?；鲩L(zhǎng)的充電保障與城市電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展策略研究

私人電動(dòng)乘用車規(guī)?；鲩L(zhǎng)的充電保障與城市電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展策略研究20238目錄執(zhí)行摘要 1一、電動(dòng)汽車與充電設(shè)施發(fā)展形勢(shì) 3（一）電動(dòng)汽車發(fā)展形勢(shì) 3（二）充電設(shè)施發(fā)展形勢(shì) 3二、私人電動(dòng)乘用車充電需求分析 4三、居民區(qū)場(chǎng)景配電承載能力分析 6（一）居民區(qū)配電承載力分析模型 6（二）典型案例分析 7（三）居民區(qū)充電保障策略 12四、辦公區(qū)場(chǎng)景配電承載能力分析 13（一）辦公區(qū)配電承載力分析模型 13（二）典型案例分析 13五、車網(wǎng)協(xié)同發(fā)展策略研究 16（一）有序充電對(duì)用電負(fù)荷的影響 16（二）有序充電引導(dǎo)措施 18六、策略實(shí)現(xiàn)路徑與政策建議 19（一）充電保障實(shí)現(xiàn)路徑 19（二）充電保障政策建議 20PAGEPAGE1執(zhí)行摘要在能源危機(jī)、環(huán)境保護(hù)和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的時(shí)代背景下，發(fā)展新能源汽車是交通領(lǐng)域能源轉(zhuǎn)型的必然趨勢(shì)。在我國(guó)“雙碳”目標(biāo)指引下，在政策和市場(chǎng)的雙輪驅(qū)動(dòng)下我國(guó)新能源汽車呈現(xiàn)出規(guī)?；l(fā)展趨勢(shì)，私人電動(dòng)乘用車充電問(wèn)題日漸凸顯，成為影響電動(dòng)汽車推廣的主要影響因素。如何保障私人電動(dòng)乘用車規(guī)?；鲩L(zhǎng)的充電需求與城市電網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展成為繼續(xù)大力推廣電動(dòng)汽車發(fā)展亟需解決的重點(diǎn)問(wèn)題之一。本次研究通過(guò)選取新能源汽車發(fā)展水平較高的某大型0百15kWh9度1.8kW/100%60%。年優(yōu)先開展老舊和次新小區(qū)內(nèi)部年推動(dòng)居民區(qū)充電周邊公共充電樁局部改造為大功率充電樁。并以時(shí)間為軸線從政策、技術(shù)、管理、標(biāo)準(zhǔn)、商業(yè)模式網(wǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。一、電動(dòng)汽車與充電設(shè)施發(fā)展形勢(shì)發(fā)展新能源汽車是我國(guó)從汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必2012猛發(fā)展。（一）電動(dòng)汽車發(fā)展形勢(shì)2015100萬(wàn)輛，20226002020年3年2025年全國(guó)電動(dòng)汽車保有5505002022年底，1310526萬(wàn)輛，增67%20150.26%2022年4.1%。（二）充電設(shè)施發(fā)展形勢(shì)2015162022521萬(wàn)臺(tái)，年均復(fù)合增長(zhǎng)率達(dá)64.5%。2022年，我國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施增量達(dá)6556.7％；194.2萬(wàn)臺(tái)，私人充電樁34065.3%?？焖僭鲩L(zhǎng)的電動(dòng)汽車市場(chǎng)加大了對(duì)充電樁的需求，未來(lái)隨著汽車電動(dòng)化滲透率水平的持續(xù)提升，充電樁市場(chǎng)需求將進(jìn)一步擴(kuò)張。由私人充電樁占比可知，私人電動(dòng)乘用車的充電場(chǎng)景主要集中在居民區(qū)。如何保障私人電動(dòng)乘用車規(guī)模化增長(zhǎng)的充電保障與城市電網(wǎng)協(xié)同發(fā)展成為重要的研究課題。本次課題通過(guò)選取某大型城市作為研究對(duì)象開展相關(guān)課題內(nèi)容研究。二、私人電動(dòng)乘用車充電需求分析等平臺(tái)獲取相關(guān)參數(shù):充電起止SOC:電動(dòng)汽車車主普遍存在的里程焦慮，會(huì)SOC50%的私人電動(dòng)乘用車占比達(dá)64%，充電終止SOC在90%及以上。3.5kW、7kW交流慢充為主，30kW~45kW直流快充為輔。充電頻次：雖然電動(dòng)汽車搭載的40～90kWh電池電量1～21~2次的27%32%充電出行時(shí)間分布1時(shí)間仍主要集中在早晚高峰時(shí)段，32.7%的小汽車出行行為7:00-9:0017:00-19:00，基本符合民16:00-20:001.9小時(shí)，22.1小時(shí)處于停車靜置103.7小時(shí)。日行駛里程：所選取某大型城市私人電動(dòng)車主平均日行3049.8%；30~60公里以內(nèi)的占比49.8%；60~903.1%；90~120公里以內(nèi)的占0.9%1200.6%95%的60公里以內(nèi)。百公里耗電：近些年電動(dòng)乘用車能耗水平整體呈下降趨勢(shì)，百公里耗電水平主要集中在14-20kWh之間，平均水平為15kWh。通過(guò)對(duì)私人電動(dòng)乘用車車主的用車規(guī)律及充電規(guī)律分60里耗電量按照平均15kWh，單車日電量需求不超過(guò)9度電。三、居民區(qū)場(chǎng)景配電承載能力分析（一）居民區(qū)配電承載力分析模型2000100m21.3kW/戶。無(wú)序充電狀態(tài)下，居民區(qū)戶均用電負(fù)荷為戶均常規(guī)用電1.3kW/戶與“戶均常規(guī)用電負(fù)荷+力。圖1居民區(qū)無(wú)序充電下配電承載力分析模型從居民區(qū)常規(guī)用電負(fù)荷特征來(lái)看，居民用電普遍在20:00-21:0023:00-7:00荷峰谷差率50%~60%?；诰用駞^(qū)戶均用電負(fù)荷指標(biāo)值1.3kW/0.6~0.7kW/圖2居民區(qū)有序充電下配電承載力分析模型（二）典型案例分析AA表1老舊小區(qū)A現(xiàn)狀基本信息類型數(shù)據(jù)建成年份1985戶數(shù)（戶）810車位數(shù)（個(gè)）324戶均車位數(shù)（個(gè)）0.4配變?nèi)萘浚╧VA）1250配變負(fù)載率（）70.4常規(guī)負(fù)荷最大值（kW）880常規(guī)谷電負(fù)荷（kW）352160%140%120%100%160%140%120%100%0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1率電 電 配變負(fù)載率%圖三不同車位配樁率下老舊小區(qū)A配變負(fù)載率A年BB表2次新小區(qū)B現(xiàn)狀基本信息類型數(shù)據(jù)建成年份2005戶數(shù)（戶）1734車位數(shù)（個(gè)）1734戶均車位數(shù)（個(gè)）1.0配變?nèi)萘浚╧VA）3200配變負(fù)載率（）58.8常規(guī)負(fù)荷最大值（kW）1883常規(guī)谷電負(fù)荷（kW）753配樁率配變重載線有序充電無(wú)序充電0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1配樁率配變重載線有序充電無(wú)序充電0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1配變負(fù)載率%B年年CC表3次新小區(qū)C現(xiàn)狀基本信息類型數(shù)據(jù)建成年份2021戶數(shù)（戶）3811車位數(shù)（個(gè)）4896戶均車位數(shù)（個(gè)）1.3類型數(shù)據(jù)配變?nèi)萘浚╧VA）10200配變負(fù)載率（）35.9常規(guī)負(fù)荷最大值（kW）3659常規(guī)谷電負(fù)荷（kW）1463配變重載線有序充電無(wú)序充電10.9配樁率配變重載線有序充電無(wú)序充電10.9配樁率0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.80160%120%配變負(fù)載率%圖5不同車位配樁率下新建小區(qū)C配變負(fù)載率C年年（三）居民區(qū)充電保障策略202580%80%10kV10kV專變由產(chǎn)權(quán)方向資，電網(wǎng)企業(yè)承擔(dān)產(chǎn)權(quán)分界點(diǎn)以上部分投資。前存在以下問(wèn)題，造成物業(yè)推諉：充電過(guò)程存在起火隱患，和油車占位管理困難；無(wú)償增加物業(yè)管理工作。關(guān)于以上車位不足、超時(shí)占位、小區(qū)充電管理復(fù)雜等問(wèn)題的居民區(qū)充電保障策略，包括大功率充電、小功率直流、移動(dòng)充電、統(tǒng)建統(tǒng)營(yíng)等多種新型充電模式，以及車輛通過(guò)換電模式進(jìn)行充電分流等。四、辦公區(qū)場(chǎng)景配電承載能力分析（一）辦公區(qū)配電承載力分析模型根據(jù)有關(guān)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)技術(shù)原則，行政辦公區(qū)域負(fù)荷預(yù)測(cè)指標(biāo)為42W/m2。辦公區(qū)單位面積用電負(fù)荷為辦公區(qū)單位面積常規(guī)用電負(fù)荷疊加單位面積充電負(fù)荷，計(jì)算模型如下圖所示。通過(guò)對(duì)比辦公區(qū)單位面積用電負(fù)荷指標(biāo)值42W/m2與單位面積常規(guī)用電負(fù)荷疊加單位面積充電負(fù)荷，即可測(cè)算出是否超出電網(wǎng)配建標(biāo)準(zhǔn)，分析辦公區(qū)承載電動(dòng)汽車的能力。圖6辦公區(qū)無(wú)序充電下配電承載力分析模型（二）典型案例分析經(jīng)過(guò)對(duì)辦公區(qū)的調(diào)研分析，分別篩選1個(gè)代表性開放式辦公區(qū)和1個(gè)封閉式辦公區(qū)進(jìn)行典型案例測(cè)算分析。（1）開放式辦公區(qū)38%裕度負(fù)載率80%0單位：kW13萬(wàn)平方米的開放式辦公區(qū)為研究84538%裕度負(fù)載率80%0單位：kW0:001:002:003:000:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00202525%652kW，量充足，不存在充電制約問(wèn)題。2030年辦公區(qū)車位配樁率應(yīng)不低于電動(dòng)化率的要397力總負(fù)載率將達(dá)到63%2）封閉式辦公區(qū)：043%裕度60005000負(fù)載率80%80007000單位：kW選取某建筑面積為1.53萬(wàn)平方米的封閉式辦公區(qū)為研15310043%裕度60005000負(fù)載率80%80007000單位：kW0:001:002:003:000:001:002:003:004:005:006:007:008:009:0010:0011:0012:0013:0014:0015:0016:0017:0018:0019:0020:0021:0022:0023:00202525%38量充足，不存在充電制約問(wèn)題。2030年辦公區(qū)車位配樁率應(yīng)不低于電動(dòng)化率的要72力總負(fù)載率將達(dá)到47%，容量充足，不存在充電制約問(wèn)題。25%車位安裝充203047%電五、車網(wǎng)協(xié)同發(fā)展策略研究（一）有序充電對(duì)用電負(fù)荷的影響2025年居民區(qū)私人乘用居民區(qū)有序充電后總充電負(fù)荷曲線無(wú)序充電負(fù)荷曲線012345678910111213141516171819202122230 26% 300單位：萬(wàn)kW居民區(qū)有序充電后總充電負(fù)荷曲線無(wú)序充電負(fù)荷曲線012345678910111213141516171819202122230 26% 300單位：萬(wàn)kW居民區(qū)有序充電電網(wǎng)總負(fù)荷曲線無(wú)序充電電網(wǎng)總負(fù)荷曲線01234567891011121314151617181920212223 5% 居民區(qū)有序充電電網(wǎng)總負(fù)荷曲線無(wú)序充電電網(wǎng)總負(fù)荷曲線01234567891011121314151617181920212223 5% 3600340032003000280026002400220020001800單位：萬(wàn)kW圖7 2025年居民區(qū)總負(fù)荷曲線（二）有序充電引導(dǎo)措施分時(shí)補(bǔ)能價(jià)格引導(dǎo)措施（引導(dǎo)措施是一種通過(guò)243個(gè)補(bǔ)能價(jià)格時(shí)能夠減少由于調(diào)峰而增加的調(diào)峰成本費(fèi)用；對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，促進(jìn)電力資源的優(yōu)化配置，最終起到節(jié)能減排作用。需求響應(yīng)激勵(lì)措施需求響應(yīng)激勵(lì)措施是一種通過(guò)經(jīng)濟(jì)激勵(lì)引導(dǎo)電動(dòng)汽車用戶參與有序充電的方式。由負(fù)荷聚合商通過(guò)固定簽約或靈活簽約的方式與居民區(qū)私人樁用戶簽訂響應(yīng)協(xié)議，達(dá)到一定規(guī)模時(shí)，聚合商在電網(wǎng)企業(yè)需求響應(yīng)平臺(tái)完成注冊(cè)。當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷需要調(diào)節(jié)時(shí)參與電網(wǎng)企業(yè)的調(diào)度，根據(jù)響應(yīng)情況獲取相應(yīng)的電費(fèi)減免或現(xiàn)金補(bǔ)貼等經(jīng)濟(jì)獎(jiǎng)勵(lì)。居民區(qū)私人樁用戶受經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的引導(dǎo)參與需求響應(yīng)，避開用電負(fù)荷高峰充電，助力實(shí)現(xiàn)居住區(qū)電動(dòng)汽車有序充電。通過(guò)需求響應(yīng)激勵(lì)措施，可起到減少或者推移某時(shí)段用電負(fù)荷的作用，進(jìn)而能夠有效保障電網(wǎng)穩(wěn)定，并且也能起到抑制電價(jià)上升的短期行為，也可使得電動(dòng)汽車用戶和負(fù)荷聚合商從中獲得經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。碳普惠激勵(lì)措施電網(wǎng)峰值負(fù)荷，提升電網(wǎng)的可靠性。六、策略實(shí)現(xiàn)路徑與政策建議（一）充電保障實(shí)現(xiàn)路徑宜構(gòu)建差異化充電樁建設(shè)模式是基礎(chǔ)。公共充電為主、固定車位充電為輔、共享充電為補(bǔ)。位充電為主、公共車位充電為輔、共享充電為補(bǔ)。車位充電為主、公共車位充電為補(bǔ)。加快推廣有序充電：2023-2025年優(yōu)先開展老舊和次新舊和次新小區(qū)參與有序充電示范。（二）充電保障政策建議為支撐私人電動(dòng)乘用車規(guī)模化發(fā)展的充電保障解決路2023202520262030年的成期電動(dòng)汽車車主已認(rèn)可有序充電方式、形成相應(yīng)充電習(xí)慣，同時(shí)在此期間試點(diǎn)推廣V2G等車網(wǎng)互